HIAT GGMBH

HIAT entwickelt innovative Elektrokatalysatoren für PEFC-, HT-PEFC-, Elektrolyse- und DMFC-Elektroden. Verschiedenartige Carbon Nanotubes (CNTs) werden als Kohlenstoffträger eingesetzt. Die Abscheidung als Pt und PtRu-Legierungen auf den CNTs erfolgt durch ein nasschemisches Verfahren. Das Produktionsverfahren führt zu Partikeln mit minimalen Durchmessern von 2-4nm und einer homogenen Verteilung. Aus CNTs bestehende Elektrokatalysatoren erhöhen signifikant die Leistungsfähigkeit von PEM-Brennstoffzellen.

HIAT entwickelt und produziert katalysatorbeschichtete Membranen (CCMs) für den Einsatz in PEM-Wasserelektrolyseuren, unter Verwendung kommerziell erhältlicher Elektrokatalysatoren und Membranen. Das Institut verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Zusammensetzung und Struktur der Elektrolyse-Elektroden, Träger (Gasdiffusionsschichten) und Membranen. Darüber hinaus hat HIAT eine neuartige platinfreie Kathode für PEM-Wasserelektrolyse CCMs patentiert. Durch den Ersatz des Platins durch einen kostengünstigen Metalloxid-Katalysator können Materialkosten signifikant reduziert werden. Die Vorteile dieser neuen CCM sind: • reduzierte Kosten: teures Platin wird nicht benötigt • erweiterte Haltbarkeit: der Metalloxid-Katalysator ist weit weniger vergiftungsanfällig im Vergleich zum Platin • Effizienz: hohe Stromdichten und Wasserstoff Produktionsraten realisierbar

n den vergangenen Jahren ist es dem HIAT gelungen, einen neuartigen PEM-Elektrolyse-Stack bis zur Marktreife zu entwickeln. Durch Anwendung von innovativen Konstruktions- und Fertigungstechniken wurden hohe Differenzdrücke von bis zu 100 bar realisiert. Die leistungsstarken Kernkomponenten sind speziell für diese Anwendung am HIAT entwickelt und in das eigene Stackdesign integriert worden.

Verfahrenstechnik HIAT hat breite Erfahrungen in Design, Kontrolle und Optimierung von chemischen und physikalischen Prozessen im Bereich der Herstellung von Brennstoffzellenkomponenten. Durch die Nutzung neuester Technologien optimiert HIAT fortwährend zeit- und kostensparende Arbeitsprozesse bei gleichzeitiger Sicherung hoher Qualitätsstandards. Behandelte Themen sind: • Herstellung von Elektrokatalysatoren • Herstellung von Elektrodenpasten • Herstellung von Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs), katalysatorbeschichtete Membranen (CCMs), Gasdiffusionselektroden (GDEs) • Siebdruck-Technologie, Rakel- und Inkjet-Technologie • Direktbeschichtung von Substraten, Abziehmethoden und Heißpressverfahren • Design und Fräsen von Bipolarplatten • Dichtung von Brennstoffzellen mittels automatischer Dispensing-Technologie

HIAT entwickelt auf Grundlage der Beteiligung der Stadtwerke Schwerin GmbH neuartige Produkte und Verfahren zur Speicherung regenerativ erzeugten Stroms mit ausgewählten Akkumulatortechnologien (dezentrale Energiespeichersysteme). Dabei bemühen wir uns verstärkt um die Programmierung des Batterie-Managementsystems und der Schnittstelle zwischen Mensch-Maschine sowie der Kaskadierung von Akkumulatortechnologien. Weiterhin wird besonders auf eine simple Bedienung dieser Systeme Bezug genommen. Der Netzbetreiber und nicht der Hausbesitzer wird die Anlage überwachen und steuern können. Es ergeben sich daraus viele Vorteile bezüglich Steuerung und Netztransparenz. Durch unsere Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten auf diesem Gebiet gehen wir innovative Wege hinsichtlich Smart Grid und Smart Metering.

Das HIAT ist ein zuverlässiger, flexibler Partner, nicht nur für gemeinsame Forschungsprojekte, aber auch im Bereich der Auftragsforschung. Das HIAT bietet hoch qualifiziertes und spezialisiertes Personal sowie eine dem Stand der Technik entsprechende technische Ausstattung für Forschung und Entwicklung in allen Bereichen der PEM-Brennstoffzellentechnik (PEFC und DMFC), sowie PEM-Wasserelektrolyse. Eine Auswahl möglicher Forschungsthemen: • Proof of concept für Komponenten, Stacks und Systeme • Design und Optimierung von Brennstoffzellen- und Elektrolyseurkomponenten • Katalysatorforschung und Benchmarking • Membranforschung und Benchmarking

Das HIAT erstellt Machbarkeitsstudien, technische Berichte und Expertisen für Themen bezüglich Brennstoffzellen, Elektrolyse, Brennstoffzellen als „Range-extender“, Wasserstoffherstellung mit Hilfe erneuerbarer Energiequellen (z.B. Wind, Solar), Energiespeicherung, Energieausnutzung und Energieeffizienz.

Das HIAT unterstützt KMUs bei der Entwicklung von Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben, von der Definition von Projektvorschlägen, über das finden geeigneter Förderprogramme, bis hin zum Projektmanagement. So leitet das HIAT zum Beispiel das Hyport@Müritz-Netzwerk, gefördert vom Wirtschaftsministerium Mecklenburg-Vorpommern. Innerhalb dieses Netzwerks sind KMUs vertreten mit dem Ziel Demonstrationsvorhaben im Bereich der Wasserstoffinfrastruktur und Brennstoffzellenanwendungen umzusetzen (z.B. brennstoffzellenbasierte Hilfsstromaggregate für Yachten, Hausboote und Fahrgastschiffe, sowie Wasserstofftankstellen).

Das HIAT verfügt über verschiedenste chemische, elektrochemische und physikalische Methoden für das Benchmarking von Brennstoffzellen- und Elektrolyseurkomponenten (Membranen, Gasdiffusionsmedien, CCMs, MEAS, GDEs, Bipolarplatten, Katalysatoren). Das HIAT ist außerdem ausgestattet mit mehreren Testständen für das Benchmarking von Stapeln (PEFC, DMFC, HT-PEFC, PEM-Elektrolyse). Die von HIAT angebotene Test- und Messdienstleistungen umfassen unter anderen: • Physikalische Charakterisierung (BET, CO-Adsorption, TGA) • Einzelzellmessungen von Brennstoffzellenkomponenten und Elektrolyse- komponenten in quickCONNECT-Testzellen • Testen und Charakterisieren von Brennstoffzellenstapel • Leistungs- und Degradationstests von Brennstoffzellen in Wasserstoff- oder Reformatbetrieb • Impedanzspektroskopie • Zyklische Voltammetrie • Umsetzung von kundenspezifischen Wünschen